JP2007023715A - プレキャストコンクリート部材の取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
セグメントの不陸を吸収し、インバート床版などとして成形されたプレキャストコンクリート部材を所定の位置に精度よく取り付けることのできるプレキャストコンクリート部材の取付方法を提供する。
【解決手段】
トンネルの軸方向に隣接する少なくとも２枚のセグメント５，５間に跨ってプレキャストコンクリートからなるインバート床版２，２を設置する。当該インバート床版２と前記各セグメント５，５との間に弾性部材８をそれぞれ介在する。前記インバート床版２側から前記各セグメント５，５側に固定ボルト６をそれぞれ締め付ける。当該固定ボルト６の締め付けによる前記弾性部材８の圧縮によって前記セグメント５，５の不陸を吸収する。インバート床版２とセグメント５との間に固化材９を充填する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プレキャストコンクリート部材の取付方法に関し、セグメントによって覆工されたトンネルの内部をインバート床版、側壁ブラケット等として工場生産されたプレキャストコンクリート部材によって複数の空間に区画する際、セグメントの不陸を吸収してプレキャストコンクリート部材を所定の位置に精度良く取り付けられるようにしたものである。

道路やライフライン用として掘進されたシールドトンネルは、一般にトンネルのほぼ中央付近に構築された床スラブを境に、車道として利用される上部空間と、排水、電気などの保全施設、避難施設などとして利用される下部空間に区画され、さらに下部空間は必要に応じて中壁によって複数の空間に区画されている。

ところで、当出願人はこれまで、現場施工の省力化と効率化等を図るべく、インバート、側壁ブラケット、床版などとして予め工場生産されたプレキャストコンクリート部材によって、トンネルの内部を複数の空間に構築するトンネル内部の構築方法を開発し、これについて出願もしている。

当該トンネル内部の構築工法においては、インバート、側壁ブラケットなどの各プレキャストコンクリート部材は、トンネルの覆工材としてトンネルの地山に組み込まれたセグメントに当該セグメントに予め埋設されたインサートに螺合される固定ボルトによって固定する。

特開平５−１３３１９３号公報 特開平５−１３３１９４号公報 特開２００２−８９１９５号公報 特開２００３−６４９９４号公報 特開２００４−２８５７５８号公報

しかし、トンネルの地山にセグメントを組み込む際の施工上の誤差等により、隣接するセグメント間に目違いが発生することが多いため、インバート床版などのプレキャストコンクリート部材をセグメントに単にボルト止めしただけでは、セグメントとプレキャストコンクリート部材との間に隙間が生じる等して、プレキャストコンクリート部材を確実に取り付けることができないだけでなく、セグメントの不陸がそのまま仕上げに表れてしまう等の施工精度上の問題があった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、セグメントの不陸を吸収して側壁ブラケット等のプレキャストコンクリート部材を所定の位置に精度よく取り付けることのできるプレキャストコンクリート部材の取付方法を提供することを目的とする。

請求項１記載のプレキャストコンクリート部材の取付方法は、複数のセグメントによって覆工されたトンネル内にプレキャストコンクリート部材を前記セグメントにボルト止めして取り付けるプレキャストコンクリート部材の取付方法であって、隣接する少なくとも２枚のセグメント間に跨ってプレキャストコンクリート部材を設置し、当該プレキャストコンクリート部材と前記各セグメントとの間に弾性部材をそれぞれ介在し、前記プレキャストコンクリート部材側から前記各セグメント側に固定ボルトをそれぞれ締め込み、当該固定ボルトの締め付けによる前記弾性部材の圧縮によって前記セグメントの不陸を吸収することを特徴とするものである。

本発明は、セグメントによって覆工されたトンネル内を、インバート、側壁ブラケット等として工場生産されたプレキャストコンクリート部材の組立て方式によって複数の空間に構築する際、プレキャストコンクリート部材をトンネルの軸方向または周方向に隣接する少なくとも２枚のセグメント間に跨るように設置し、当該プレキャストコンクリート部材と各セグメントとの間に弾性部材をそれぞれ介在し、プレキャストコンクリート部材側からセグメント側に固定ボルトを締め付け、当該固定ボルトの締め付けによる弾性部材の圧縮によって隣接するセグメント間の不陸目違いを滑らかに吸収することで、プレキャストコンクリート部材を所定の位置に精度良く取り付けられるようにしたものであり、これまで以上に現場施工の大幅な省力化と工期の短縮化等を図ることができる。

この場合の弾性部材にはスポンジやゴム等を用いることができる。また、弾性部材はプレキャストコンクリート部材の工場生産時に予め取り付けておいもよく、あるいは現地で接着材などで後付けしてもよい。

プレキャストコンクリート部材には、完成品として成形されたフルプレキャストコンクリート部材の他、コンクリート型枠として成形され、取り付け後、中にコンクリートを打設して完成させるハーフプレキャストコンクリート部材を用いることもでき、特にハーフプレキャストコンクリート型枠はフルプレキャストコンクリート部材より軽量で取り扱いが容易なため、取り付けが容易で施工性が向上する。

請求項２記載のプレキャストコンクリート部材の取付方法は、請求項１記載のプレキャストコンクリート部材の取付方法において、固定ボルトを締め付けた後、セグメントとプレキャストコンクリート部材との間に固化材を充填することを特徴とするものである。この場合の固化材は特に、弾性部材の長期的なクリープ等による変形に備えるもので、通常のコンクリートやモルタル等を用いることができる。

本発明は、トンネル内の側壁、中壁、床およびインバートを可能な限りプレキャストコンクリート部材を用いた組立て方式によって構築することで、これまで以上に現場施工の大幅な省力化と工期の短縮化等を図ることができる。

また、セグメントに上記プレキャストコンクリート部材をボルト止めする際、プレキャストコンクリート部材とセグメントとの間にゴム等の弾性部材を介在し、プレキャストコンクリート部材側からセグメント側に固定ボルトを締め付け、当該固定ボルトの締め付けによる弾性部材の圧縮によってセグメントの不陸を吸収することで、プレキャストコンクリート部材を所定の位置に精度よく取り付けることができる。

図１〜図３は、道路用として構築されたシールドトンネル（以下「トンネル」という）の内部を示し、図において、トンネル内の両側部と底部に、それぞれ、トンネルの側壁および後述する上部床版３の受けとなる複数の側壁ブラケット１，１とトンネルの後述する下部空間Ｂの床となる複数のインバート床版２がトンネルの軸方向に互いに隣接して設置されている。

また、両側の側壁ブラケット１，１間に複数の上部床版３がトンネルの軸方向に互いに隣接して設置され、当該上部床版３によってトンネル内が上部空間Ａと下部空間Ｂとに区画され、かつ上部空間Ａの床が構成されている。

さらに、インバート床版２と上部床版３との間に複数の壁版４がトンネルの軸方向に互いに隣接して設置され、当該壁版４は下部空間Ｂを左右に区画する中壁になっている。

これらの側壁ブラケット１、インバート床版２、上部床版３および壁版４は、いずれも工場などにおいて予めプレキャストコンクリート部材として成形されている。

また、側壁ブラケット１とインバート床版２はトンネルの覆工材としてトンネルの地山に組み込まれた複数のセグメント５，５に複数の固定ボルト６によってそれぞれ固定され、また上部床版３は側壁ブラケット１，１の上に、壁版４はインバート床版２と上部床版３にそれぞれ複数の固定ボルト（図省略）によって固定されている。

例えば、図２（ａ），（ｂ）は、複数のインバート床版２がセグメント５に複数の固定ボルト６によって固定された状態を示し、図において、各インバート床版２は、トンネルの軸方向に隣接する２枚のセグメント５，５間に跨って設置されている。

また、各固定ボルト６は、各インバート床版２に形成されたボルト孔２ａと後述する弾性部材８を貫通し、セグメント５，５にそれぞれ埋設されたインサート７，７に螺合されている。さらに、各インバート床版２と各セグメント５との間にゴム板などからなる弾性部材８がそれぞれ介在されている。

ボルト孔２ａは各インバート床版２の両端部の位置と当該両端部から中央部よりの位置にそれぞれ形成され、弾性部材８は各ボルト孔２ａの位置にそれぞれ介在されている。なお、ホルト孔２ａは、いわゆるルーズ孔とすることでインバート床版２の位置修正が可能になり、またさや管（シース）を埋め込むことにより孔壁を保護することができる。

そして、固定ボルト６を強く締め付けることにより、各弾性部材８が圧縮され、これにより隣接するセグメント５，５間の不陸目違いが吸収され、トンネルの軸方向に隣接する複数のインバート床版２をセグメント５，５の上に平滑に取り付けることができる。なお、各インバート床版２とセグメント５、５間には、固定ボルト６を締め付けた後、早強モルタル等の固化材９が充填される。

図３（ａ），（ｂ）は、側壁ブラケット１がセグメント５に複数の固定ボルト６によって固定された状態を示し、この場合の側壁ブラケット１はハーフ型枠１０と当該ハーフ型枠１０内に打設されたコンクリート１１によって構築される。

ハーフ型枠１０は、図３(ｂ)に図示するように、セグメント５の内側面に沿って凸曲面状に形成された底板部１０ａと当該底板部１０ａの三方に垂直に形成された側板部１０ｂとから上端部が開口した箱状に成形され、底板部１０ａには複数のボルト孔（ルーズ孔）１０ｃが形成されている。

また、ハーフ型枠１０は超高強度繊維補強コンクリートまたは超高強度繊維補強モルタル等から一体的に成形されている。

このように成形されたハーフ型枠１０は、トンネルの軸方向に隣接する複数のセグメント５，５間に跨って設置され、またボルト孔１０ｃの内側から各セグメント５，５内のインサート７，７に固定ボルト６，６がそれぞれ締め付けられ、さらに底板部１０ａと各セグメント５，５との間に弾性部材（図省略）がそれぞれ介在されている。

そして、固定ボルト６を強く締め付けることにより、各弾性部材８が圧縮され、これにより隣接するセグメント５，５間の不陸目違いが吸収され、トンネルの軸方向に隣接する複数のハーフ型枠１０をセグメント５，５の上に平滑に取り付けることができる。また、各ハーフ型枠１０とセグメント５、５間には、固定ボルト６を締め付けた後、早強モルタル等の固化材（図省略）が充填される。

図４および図５は、同じく道路用として構築されたトンネルの内部を示し、特にトンネルの両側部が、内側部にブラケット５ａを有するセグメント５，５によって覆工されている。

また、このブラケット５ａ，５ａ間に複数の上部床版３がトンネルの軸方向に互いに隣接して架け渡され、当該上部床版３によってトンネル内が上部空間Ａと下部空間Ｂとに区画されているとともに上部空間Ａの床が構成されている。また、各ブラケット５ａと各上部床版３との間に弾性部材８，８がそれぞれ介在されている。

各上部床版３の端部は、トンネルの軸方向に隣接する少なくとも２枚のセグメント５，５のブラケット５ａ，５ａの上に載置され、当該ブラケット５ａ，５ａの上に複数の固定ボルト６によって固定されている。

固定ボルト６は上部床版３の端部に形成されたボルト孔３ａと弾性部材８を貫通し、ブラケット５ａ，５ａにそれぞれ埋設されたインサート７，７に螺合されている。

ボルト孔３ａ，３ａは、トンネルの軸方向に所定間隔をおいて形成され、弾性部材８はこのボルト孔３ａ，３ａ間を跨ぐようにトンネルの軸方向に細長く形成され、その結果として、各上部床版３の端部とブラケット５ａ間には、２つの弾性部材８，８からなる固化材充填空間が形成されている。

そして、固定ボルト６を強く締め付けることにより、各弾性部材８が圧縮され、これにより隣接するセグメント５，５間の不陸目違いが吸収され、トンネルの軸方向に隣接する複数の上部床版３，３をセグメント５，５の上に平滑に取り付けることができる。

また、各上部床版３の端部と各ブラケット５ａ，５ａ間（固化材充填空間）に、固定ボルト６を締め付けた後、早強モルタル等の固化材９が充填される。

図６は、同じく道路用として構築されたトンネルの内部を示し、特にトンネルの両側部が内側部にブラケット５ａを有するセグメント５，５によって覆工されている。

また、両側のセグメント５，５間にプレキャストコンクリートからなる溝型架構体１２がトンネルの径方向に所定間隔をおいて設置され、当該溝型架構体１２，１２間と当該溝型架構体１２とセグメント５のブラケット５ａ間にプレキャストコンクリートからなる上部床版１３と簡易床版１４がそれぞれ架け渡されている。

溝型架構体１２は床部１２ａと壁部１２ｂ，１２ｂを有し、真下に開口する断面ほぼ溝形状に形成されている。そして、溝型架構体１２の床部１２ａと上部床版１３と簡易床版１４とから上部床がトンネルのほぼ中央に形成され、この床によってトンネル内は上部空間Ａと下部空間Ｂに区画されている。 下部空間Ｂはさらに、溝型架構体１２の壁部１２ｂによって複数の空間に区画されている。

また、各溝型架構体１２は、各壁部１２ｂの下端部とセグメント５との当接部ホにおいて、図１（ｂ）で説明したように、複数の固定ボルト（図省略）によって隣接するセグメント５，５に固定されている。

本発明は、インバート床版や側壁ブラケット等のプレキャストコンクリート部材をトンネル内のセグメントに、当該セグメントの不陸を吸収して精度よく取り付けることができる。

複数の空間に構築されたシールドトンネルの内部を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるイ部拡大図である。 インバート床版の取付態様を示し、(ａ)はその一部平面図、（ｂ）は（ａ）におけるロ−ロ線断面図である。 （ａ）はコンクリート型枠として設置された側壁ブラケットのハーフ型枠の取付態様を示す縦断面図、 (ｂ)は側壁ブラケットのハーフ型枠を示す斜視図である。 複数の空間に構築されたシールドトンネルの内部を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）におけるハ部拡大断面図である。 上部床版の取付態様を示し、(ａ)はその一部平面図、（ｂ）は（ａ）におけるニ−ニ線断面図である。 複数の空間に構築されたシールドトンネルの内部を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 側壁ブラケット
２ インバート床版
３ 上部床版
４ 壁版
５ セグメント
５ａ ブラケット
６ 固定ボルト
７ インサート
８ 弾性部材
９ 固化材
１０ 側壁ブラケットのハーフ型枠
１１ コンクリート
１２ 溝型架構体
１３ 上部床版
１４ 簡易床版

Claims (2)

1. 複数のセグメントによって覆工されたトンネル内にプレキャストコンクリート部材を前記セグメントにボルト止めして取り付けるプレキャストコンクリート部材の取付方法であって、隣接する少なくとも２枚のセグメント間に跨ってプレキャストコンクリート部材を設置し、当該プレキャストコンクリート部材と前記各セグメントとの間に弾性部材をそれぞれ介在し、前記プレキャストコンクリート部材側から前記各セグメント側に固定ボルトをそれぞれ締め付け、当該固定ボルトの締め付けによる前記弾性部材の圧縮によって前記セグメントの不陸を吸収することを特徴とするプレキャストコンクリート部材の取付方法。
2. 各セグメントとプレキャストコンクリート部材との間に固化材を充填することを特徴とする請求項１記載のプレキャストコンクリート部材の取付方法。

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